合成MRI定量評估妊娠高血壓孕婦子代腦發(fā)育異常

張 丁，趙 鑫，邢慶娜，張小安

(鄭州大學(xué)第三附屬醫(yī)院影像科，河南 鄭州 450051)

妊娠高血壓(gestational hypertension, GH)是孕婦最常見死亡原因之一，可在不同程度上影響其子代神經(jīng)發(fā)育。孕婦罹患GH與其子代注意力缺陷/多動障礙(attention deficit/hyperactivity disorder, ADHD)及其他神經(jīng)發(fā)育障礙有關(guān)[1-3]；早期判斷GH孕婦子代腦發(fā)育狀況對早期診斷并治療相關(guān)疾病和改善預(yù)后具有重要價值。合成MRI(synthetic MRI, SyMRI)可定量評估T1、T2值，提供更多弛豫值和顱腦容積分割[4]等相關(guān)信息。本研究觀察SyMRI定量分析GH孕婦子代腦發(fā)育異常的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2020年7月—2021年7月鄭州大學(xué)第三附屬醫(yī)院25例早產(chǎn)兒(觀察組)，產(chǎn)婦均符合第9版《婦產(chǎn)科學(xué)》[5]診斷GH標(biāo)準(zhǔn)；以同期無高危圍產(chǎn)因素的33例早產(chǎn)兒為對照組；于糾正胎齡(postmenstrual age, PMA，即出生胎齡+接受顱腦MR檢查時周齡)為37～45周時行顱腦MR檢查。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并其他高危圍產(chǎn)因素，如產(chǎn)婦妊娠期糖尿病、新生兒膽汁淤積綜合征等；②罹患腦膜炎等感染性疾病或存在染色體或遺傳代謝等疾病。本研究通過院倫理委員會批準(zhǔn)[(2020)醫(yī)倫審查第108號]。

1.2 儀器與方法 采用GE Signa Pioneer 3.0T MR掃描儀。經(jīng)靜注苯巴比妥(5～10 mg/kg體質(zhì)量)鎮(zhèn)靜患兒，待熟睡后使其仰臥于檢查床，外耳道塞入棉球，以海綿固定頭部，采集軸位、矢狀位T1WI(TR 2 198 ms，TE 4.62 ms)、軸位T2WI(TR 8 000 ms，TE 6.22 ms)，并行彌散加權(quán)成像及SyMRI(TR 4 266 ms，TE 19.4 ms)；FOV 20 cm×20 cm，激勵次數(shù)1，矩陣288×224，層數(shù)22，層厚4 mm，層間距1 mm，總掃描時間4 min 15 s。

1.3 圖像處理及分析 由2名有10年以上工作經(jīng)驗的影像科副主任醫(yī)師于SyMRI 8.0后處理工作站共同分析圖像，分別于胼胝體壓部、內(nèi)囊后肢、額葉白質(zhì)、枕葉白質(zhì)、頂葉白質(zhì)、半卵圓中心白質(zhì)、丘腦腹外側(cè)核、尾狀核、豆?fàn)詈思靶∧X處勾畫面積為(10±2)mm2的ROI，除胼胝體壓部外均使ROI位于雙側(cè)對稱結(jié)構(gòu)的中心，軟件自動測算T1、T2值(圖1、2)。

圖1 各腦區(qū)ROI示意圖 (圈1、2：半卵圓中心白質(zhì)；圈3、4：頂葉白質(zhì)；圈5、6：內(nèi)囊后肢；圈7：胼胝體壓部；圈8、9：額葉白質(zhì)；圈10、11：尾狀核；圈12、13：豆?fàn)詈耍蝗?4、15：丘腦腹外側(cè)核； 圈16、17：枕葉白質(zhì)；圈18、19：小腦) 圖2 胎齡34+3周、PMA 38周女性GH早產(chǎn)兒，顱腦SyMRI A、B.分別示各腦區(qū)T1及T2值

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 24.0統(tǒng)計分析軟件。以Shapiro-Wilk進行正態(tài)性檢驗，以±s表示符合正態(tài)分布者，組間比較用獨立樣本t檢驗；以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示不符合者，行Mann-WhitneyU檢驗。采用χ2檢驗比較計數(shù)資料。以Pearson相關(guān)性分析觀察各腦區(qū)T1、T2值與PMA的相關(guān)性。采用受試者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲線評估各腦區(qū)差異有統(tǒng)計學(xué)意義的T1、T2值診斷GH早產(chǎn)兒腦發(fā)育異常的效能。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 基線資料 2組患兒性別、胎齡、PMA、出生體質(zhì)量、是否為雙胎之一，以及孕婦分娩方式和年齡均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)，見表1。

表1 58例早產(chǎn)兒及產(chǎn)婦基線資料比較

2.2 各腦區(qū)T1、T2值 觀察組內(nèi)囊后肢、頂葉白質(zhì)、枕葉白質(zhì)、半卵圓中心白質(zhì)、丘腦腹外側(cè)核、尾狀核、豆?fàn)詈思靶∧XT1值均大于對照組(P均<0.05)，見圖3；胼胝體壓部、內(nèi)囊后肢、頂葉白質(zhì)、半卵圓中心白質(zhì)、丘腦腹外側(cè)核、尾狀核及小腦的T2值均大于對照組(P均<0.05)，見圖4。

圖3 GH早產(chǎn)兒與無高危圍產(chǎn)因素早產(chǎn)兒各腦區(qū)ROI內(nèi)T1值比較 (*：組間比較P<0.05) 圖4 GH早產(chǎn)兒與無高危圍產(chǎn)因素早產(chǎn)兒各腦區(qū)T2值比較 (*：組間比較P<0.05)

2.3 T1、T2值與PMA的相關(guān)性 觀察組：除胼胝體壓部、豆?fàn)詈思靶∧X外，各腦區(qū)T1值均與PMA呈負(fù)相關(guān)；除額葉白質(zhì)及小腦外，各腦區(qū)T2值均與PMA呈負(fù)相關(guān)(P均<0.05)。對照組：除胼胝體壓部外，各腦區(qū)T1值均與PMA呈負(fù)相關(guān)；各腦區(qū)T2值均與PMA呈負(fù)相關(guān)(P均<0.05)。見表2。

表2 58例早產(chǎn)兒各腦區(qū)ROI內(nèi)T1、T2值與PMA的相關(guān)性

2.4 診斷效能 ROC曲線結(jié)果顯示，頂葉白質(zhì)及丘腦腹外側(cè)核T1、T2值及胼胝體壓部T2值診斷GH早產(chǎn)兒腦發(fā)育異常的曲線下面積(area under the curve，AUC)均>0.70(P均<0.05)。見表3、圖5。

圖5 各腦區(qū)T1、T2值診斷GH早產(chǎn)兒腦發(fā)育異常的ROC曲線

表3 各腦區(qū)T1、T2值診斷GH早產(chǎn)兒腦發(fā)育異常的效能

3 討論

GH致胎盤血流灌注不足，促進炎癥因子釋放，炎癥因子通過血液循環(huán)進入胎兒腦部，使少突膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)育障礙，表現(xiàn)為子代腦發(fā)育遲緩或異常[6-8]。本研究發(fā)現(xiàn)，觀察組內(nèi)囊后肢、頂葉白質(zhì)、枕葉白質(zhì)、半卵圓中心白質(zhì)、丘腦腹外側(cè)核、尾狀核、豆?fàn)詈思靶∧XT1值均大于對照組，胼胝體壓部、內(nèi)囊后肢、頂葉白質(zhì)、半卵圓中心白質(zhì)、丘腦腹外側(cè)核、尾狀核及小腦T2值均大于對照組。既往研究[8]報道，胎兒足月時，內(nèi)囊后肢、丘腦、基底核和小腦已有部分髓鞘形成；由此推測，GH最先損害子代快速發(fā)育的腦組織。MUNOZ-MORENO等[9]發(fā)現(xiàn)，宮內(nèi)生長受限早產(chǎn)兒的大腦皮質(zhì)-基底核-丘腦-大腦皮質(zhì)環(huán)路的各向異性分?jǐn)?shù)值降低，且與其神經(jīng)發(fā)育不良相關(guān)。本研究觀察組頂葉白質(zhì)、枕葉白質(zhì)、尾狀核及丘腦的弛豫時間均較對照組延長，推測孕婦GH使子代頂、枕葉白質(zhì)釋放炎癥因子并產(chǎn)生氧化應(yīng)激，致腦白質(zhì)髓鞘化障礙，表現(xiàn)為弛豫時間延長，提示GH子代宮內(nèi)生長受限、腦發(fā)育相對落后；組間頂、枕葉白質(zhì)T1值差異顯著而額葉白質(zhì)差異無統(tǒng)計學(xué)意義，符合腦成熟從后向前、從下向上、從中心向四周延展的規(guī)律[10-12]。

本研究對照組多數(shù)腦區(qū)T1、T2值與PMA呈負(fù)相關(guān)，與既往研究[9]結(jié)果相符，2組早產(chǎn)兒發(fā)育趨勢相似，但僅內(nèi)囊后肢、丘腦腹外側(cè)核及尾狀核的T1和T2值與PMA呈顯著負(fù)相關(guān)(P均<0.001)；分析原因，推測胎兒足月時內(nèi)囊后肢處于快速發(fā)育階段，故其T1、T2值與PMA的相關(guān)性較高，丘腦腹外側(cè)核和尾狀核T1和T2值可能與其內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞密度、鐵濃度、髓磷脂及蛋白質(zhì)含量等有關(guān)[13]，而其他腦區(qū)T1、T2值與PMA相關(guān)性相對較弱或無明顯相關(guān)可能為GH造成子代部分腦區(qū)髓鞘化進程延遲或停滯所致。

ROC曲線結(jié)果顯示，本研究根據(jù)頂葉白質(zhì)及丘腦腹外側(cè)核T1、T2值及胼胝體壓部T2值診斷GH早產(chǎn)兒腦發(fā)育異常的AUC均>0.70，其中胼胝體壓部T2值的AUC最高，為0.823，提示SyMRI可用于診斷GH子代神經(jīng)發(fā)育障礙，而胼胝體壓部T2值對GH子代大腦相對缺氧較為敏感；組間胼胝體壓部T1值差異無統(tǒng)計學(xué)意義，原因可能在于胼胝體生長發(fā)育與宮內(nèi)環(huán)境及其他中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育相互制衡[14]，抑或與樣本量過小有關(guān)。

綜上所述，SyMRI有助于早期發(fā)現(xiàn)GH子代腦發(fā)育異常，為早期評估及干預(yù)GH孕婦子代腦發(fā)育提供臨床依據(jù)。本研究的主要局限性在于樣本量小，而影響弛豫時間的因素較多，且未隨訪觀察GH早產(chǎn)兒遠(yuǎn)期神經(jīng)發(fā)育狀況，有待后續(xù)進一步完善。